人類活動產(chǎn)生的溫室氣體是二十世紀中期以來觀察到的氣候變化的最大影響因素。隨著人類活動排放的溫室氣體增加，這些溫室氣體在大氣中聚集，并導(dǎo)致氣候變暖，最終導(dǎo)致世界各地大氣、陸地，以及海洋中發(fā)生了很多其他的變化。其中，主要的長效溫室氣體是二氧化碳（CO2），它主要通過燃燒化石燃料（石油、天然氣和煤炭）、固體廢物和木制品排放。除了森林再生這種減少CO2的活動以外，工業(yè)領(lǐng)域的碳源循環(huán)，是解決能源危機和環(huán)境危機最具成效的方法之一。釋放的CO2可以通過催化加氫形成各種產(chǎn)物；然后，再作為燃料或化工原料使用。
甲醇，就是其中的一個工業(yè)產(chǎn)物，它主要通過銅基異相催化生產(chǎn)出來。銅基催化劑通常由Cu、ZnO和Al2O3組成。了解這三種成分的內(nèi)在作用和協(xié)同作用，對提高銅基催化劑的性能有重要意義。曾有研究表明，Cu/ZnO/Al2O3 催化劑的活性位點由Zn原子修飾的Cu臺階組成。當Zn原子在H2還原預(yù)處理過程中結(jié)合到Cu顆粒表面時，形成了ZnCu合金?，F(xiàn)已定量地證明，甲醇合成活性與Cu/ZnO催化劑上的Zn覆蓋率存在關(guān)系。并且越來越多的研究工作和出版物都將重點放在了Cu和ZnO的作用及其之間的協(xié)同作用上?？傊珹l2O3的作用很少被提及。但作為結(jié)構(gòu)助劑，Al2O3對ZnO的缺陷性質(zhì)和還原性具有電子促進作用，還能增強Cu+的穩(wěn)定性。
為了進一步了解Al2O3 和ZnO的促進作用，Chen等人（中國福建廈門大學(xué)）的研究小組在最近的一個項目中，使用原位FTIR反應(yīng)監(jiān)測技術(shù)和其他表面靈敏的分析技術(shù)對Cu/ Al2O3 和Cu/ZnO粉末晶體進行了研究。他們使用了一臺布魯克VERTEX 70v FT-IR真空光譜儀，配備自制的原位反應(yīng)池，在室溫下和高溫下，以及在反應(yīng)氣體中（3H2 + CO2 <–> CH3OH + H2O）實時監(jiān)測催化劑表面的光譜變化。在得到了高靈敏度的原位FTIR光譜后，就可以量化地對比兩種催化劑關(guān)鍵中間體（雙齒碳酸鹽和甲酸鹽）以及最后的甲氧基物質(zhì)的形成。由于CO2是一種反應(yīng)氣體，因此，為了獲得可靠的量化結(jié)果，F(xiàn)TIR光譜中不應(yīng)該有實驗室空氣的大氣貢獻。所以，布魯克真空FTIR光譜儀是一個必選項，它可以將整個紅外光路抽真空至0.2 mbar，而且完全不會出現(xiàn)大氣擾動。此外，真空光譜儀不僅是將大氣氣體作為離析物或產(chǎn)物進行原位反應(yīng)監(jiān)測的成功要素，它在各種FTIR實驗中，都具有相當高的穩(wěn)定性、長時間的光譜重現(xiàn)性和檢測靈敏度，是研究實驗室值得信賴的伙伴。
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